土建工程碎石樁復(fù)合地基施工技術(shù)的應(yīng)用研討

王文娟

(山西宏廈建筑工程第三有限公司，山西 陽泉 045008)

1 某房屋建筑土建工程地基施工背景概況

某框架剪力墻結(jié)構(gòu)的房屋建筑土建工程，共32 層，其基礎(chǔ)應(yīng)用后壓漿鉆孔灌注樁，基坑的長(zhǎng)度、寬度、深度分別為70 m，32.5 m，10 m。基礎(chǔ)的支護(hù)結(jié)構(gòu)分為三個(gè)部分:首先借助支撐排樁支護(hù)，每根支護(hù)樁之間平均距離為18 cm，有效樁頂在地表下1.9 m;其次利用長(zhǎng)18 m、直徑0.8 m 的鉆孔灌注樁擋土;最后在基礎(chǔ)外圍北、東、西三面，由長(zhǎng)15 m 的內(nèi)排樁和長(zhǎng)9 m 的外排樁，構(gòu)成雙排深層攪拌樁止水帷幕。至于南面，由于受到工作面面積的限制，利用樁長(zhǎng)18 m 的高壓旋噴樁進(jìn)行鉆孔灌注樁樁縫的封堵。在地基施工前，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的地質(zhì)條件展開縝密勘察，從上往下的地質(zhì)情況如下:①人工填土層，以粘性雜填土為主，其中夾雜了少量的生活垃圾和磚塊，呈濕潤(rùn)～松散不均勻狀，平均層厚2.9 m。②全新統(tǒng)上組河床～河漫灘相沉積層，以黃褐色的粉質(zhì)粘土和粉土為主，其中粉質(zhì)粘土呈飽和～可塑均勻狀態(tài)，平均厚度為2.3 m，而粉土呈飽和～稍密均勻狀，平均厚度1.25 m，埋深在3 m～5 m 范圍內(nèi)，標(biāo)貫擊數(shù)8 擊～17 擊。③全新統(tǒng)中組淺海相沉積層，以灰色粉土和粉質(zhì)粘土為主，其中粉土呈飽和、稍密、中密狀，平均厚度365 m，埋深在5 m～11 m 范圍內(nèi)，標(biāo)貫擊數(shù)5 擊～21 擊，而粉質(zhì)粘土呈飽和、軟塑狀態(tài)，平均厚度4.8 m。④上更新統(tǒng)五組河床～河漫灘相沉積層，以灰白粉質(zhì)粘土和黃褐色粉砂為主，兩者均呈飽和～可塑狀，其中粉砂平均厚度2.05 m。據(jù)筆者在其他房屋建筑土建工程中對(duì)振動(dòng)沉管擠密碎石樁加固方法的應(yīng)用效果分析，這種加固方法能夠有效消除地基液化沉陷現(xiàn)象，加固后的地基承載力至少可達(dá)到160 kPa，因此針對(duì)存在液化現(xiàn)象的本工程地基加固處理，在技術(shù)層面上可予以優(yōu)選，另外這種加固方法綠色環(huán)保、施工效率高、造價(jià)不高，在本工程應(yīng)用的可行性較高。

2 案例房屋建筑土建工程碎石樁復(fù)合地基施工技術(shù)應(yīng)用

在本工程中采用碎石樁復(fù)合地基施工技術(shù)，布樁依據(jù)為《建筑地基處理技術(shù)規(guī)范》《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》，處理寬度、深度分別在基礎(chǔ)寬度1/5 和基礎(chǔ)底面處理深度1/2 以上，并在輪廓線外圍，按照正三角形滿堂紅方式布置保護(hù)樁，布置數(shù)量為3 排。

2.1 施工參數(shù)與要求

勘察資料顯示:鉆孔砂土處于飽和狀態(tài)，并有震動(dòng)液化跡象，而樁基底部需穿越粉質(zhì)粘土層。因此在設(shè)計(jì)樁基時(shí)，控制好穿越粉質(zhì)粘土層時(shí)液化點(diǎn)的深度，筆者認(rèn)為:本建筑樁基應(yīng)以正三角形方式布置，樁徑以500 mm 為宜，樁基平均長(zhǎng)度控制在6 m，樁與樁之間距離1.4 m。按照這種方式布置樁基，可保證樁基承載力達(dá)到480 kPa，并滿足0.116 面積置換率的要求。由于本次選用的樁基模式為碎石樁復(fù)合地基，期間需借助振動(dòng)沉管進(jìn)行擠密施工，以此消除液化問題的影響，而工程選用的碎石，平均粒徑20 mm，且含泥量在5%以內(nèi)，屬于新鮮碎石。在這種條件下施工，每段碎石樁單位長(zhǎng)度適宜調(diào)整在1 m～1.5 m 之間，同時(shí)以單位長(zhǎng)度為基準(zhǔn)，設(shè)置相應(yīng)的密度，筆者認(rèn)為以0.5 m～1 m 為宜。另外，樁位、樁垂直度的偏差，分別控制在0.3 倍套管外徑和1.0%以內(nèi)，按照該標(biāo)準(zhǔn)鋪設(shè)碎石褥墊層，平均厚度30 cm，以小于0.9 的夯填度進(jìn)行分層夯實(shí)。

2.2 施工準(zhǔn)備

圍繞以上參數(shù)進(jìn)行施工準(zhǔn)備工作，分為七點(diǎn):1)編寫開工報(bào)告和繪制樁位布置圖紙，由監(jiān)理單位進(jìn)行審批，在確認(rèn)通過后，才能夠進(jìn)行施工;2)進(jìn)行場(chǎng)地的清理，將場(chǎng)內(nèi)的障礙物和垃圾清除干凈，檢驗(yàn)是否有架空電線等的影響;3)測(cè)量放線，并測(cè)定地面的高程和計(jì)算樁基長(zhǎng)度等;4)布置樁基，控制好樁基的間距，以及與構(gòu)造物基礎(chǔ)輪廓線的平行度;5)施工機(jī)械的檢查，本工程配備了打樁機(jī)、發(fā)電機(jī)、小推車;6)材料的準(zhǔn)備進(jìn)場(chǎng)，所選用的碎石含泥量在5%以內(nèi)，級(jí)配在2 cm～4 cm 之間，最大粒徑為4 cm;7)統(tǒng)一編號(hào)樁機(jī)，按照相關(guān)的技術(shù)參數(shù)和規(guī)范要求，保證機(jī)械操作的規(guī)范化。

2.3 施工工藝

工程開始后，借助DZ-60 型的打樁機(jī)開始施工，其工藝要點(diǎn)，分別從成樁步驟、技術(shù)措施、改進(jìn)措施幾個(gè)方面研討:

1)成樁步驟。在樁機(jī)就位后，調(diào)整樁管和樁尖的位置，然后按照設(shè)計(jì)的深度，借助振動(dòng)錘施打樁管，在達(dá)到設(shè)計(jì)深度時(shí)，往管道加入配置好的石料，再以1 m～2 m 的高度提升樁管，將管內(nèi)滯留的石料帶入孔底。當(dāng)樁管再次降落，就能夠以振動(dòng)和擠壓的共同作用，起到密實(shí)碎石的效果。按照這種方式重復(fù)上下樁管，直至碎石填充滿，就可以完成碎石樁。

2)技術(shù)措施。在施工過程中，測(cè)量、校核、定位等，都要按照施工圖紙中的樁位布置情況進(jìn)行，筆者認(rèn)為有必要在施工之前，認(rèn)真檢驗(yàn)所使用的石料是否符合要求，同時(shí)調(diào)整好樁基的垂直偏差和水平偏差。至于填料施工，盡量控制好石料的數(shù)量，要確保碎石樁的整體密實(shí)度達(dá)標(biāo)，如果在施工期間有特殊地質(zhì)干擾，則需要以連續(xù)沉樁的方式，合龍樁尖活瓣，保證樁尖位置的準(zhǔn)確，然后同時(shí)振動(dòng)和加壓沉管，使得沉管效率得以有效提升。另外，在沉管振動(dòng)時(shí)，沉管時(shí)間和深度的控制，同樣是關(guān)鍵的技術(shù)措施。本工程在施工時(shí)，筆者發(fā)現(xiàn)有斷樁跡象，經(jīng)檢查，主要是因?yàn)榭卓谀嗤恋牡袈洌绊懥顺蓸兜馁|(zhì)量。針對(duì)該問題，筆者建議以均勻的速度提升樁管和反插，在挖除樁管時(shí)，要將全部泥土帶出，同時(shí)密切關(guān)注土層的變化情況。無論是投料量，還是沉管速度，只要有異常情況，都要馬上停止施工，由監(jiān)理單位和施工單位共同處理。譬如本工程在遇到硬土層時(shí)，無法進(jìn)行沉管，經(jīng)反復(fù)確認(rèn)硬土層的厚度后，再按照0.224 m3/m 的量灌注碎石和補(bǔ)樁，直至沉管穩(wěn)定。

3)技術(shù)改進(jìn)。在本次施工時(shí)，拔管、反插和留振技術(shù)，需要進(jìn)行如下改進(jìn):首先是拔管，速度既不能太快，也不能太慢，太快容易造成振密程度不夠，太慢則會(huì)引起縮徑，適合控制在0.81 m/min 左右;其次是反插，每次反插，前后的深度差值不能大于1 m，且在下料后，要控制好反插次數(shù);最后是留振，在拔管之前完成，大約上拔樁管0.5 m 后，保持1 min 左右的留振時(shí)間，在完成反插后，至少需要留振10 s。

3 結(jié)語

針對(duì)存在液化現(xiàn)象，案例工程地基加固處理，在技術(shù)層面上優(yōu)選碎石樁復(fù)合地基，這種加固方法綠色環(huán)保、施工效率高、造價(jià)不高，在本工程應(yīng)用的可行性較高。這種地基施工方法，以《建筑地基處理技術(shù)規(guī)范》《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》為施工技術(shù)，在布置施工技術(shù)參數(shù)和做好施工準(zhǔn)備工作后，借助DZ-60 型的打樁機(jī)按部就班施工。文章通過研究，基本明確了碎石樁復(fù)合地基在案例工程的應(yīng)用方法，但考慮不同土建工程樁基施工要求和條件的差異性，以上方法在其他工程中應(yīng)用時(shí)，需結(jié)合實(shí)際工程的情況，予以靈活地參考借鑒。

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